Aalto-yliopisto kumoaa VTT:n käsityksiä eristämisen hyödyistä

1960-luvun kerrostalon ulkovaipan lisäeristämisen hyöty on usein lähes olematon. Paljon kustannustehokkaampia energiakorjauksia ovat yläpohjan lisäeristys ja erityisesti lämpöpumppujen asentaminen, käy ilmi Aalto-yliopistossa valmistuneesta diplomityöstä, joka osin kumoaa VTT:n aiemmat näkemykset. Vertailugrafiikkaan pääset tästä.

”Ulkovaipan lisäeristäminen energiatehokkuustoimenpiteenä ei kannata”, diplomityön tehnyt Tuomo Niemelä toteaa.”Investoinnit kannattaa keskittää muihin toimenpiteisiin, kuten lämpöpumppuratkaisuihin ja aurinkojärjestelmiin.”

Tutkimusmenetelmänä käytettiin matemaattiseen algoritmiin perustuvaa monitavoite-optimointia, jonka ansiosta saatiiin laskettua yhteensä tuhansia vaihtoehtoisia simulointeja ja ratkaisuja, joista sitten valikoituivat kustannusoptimaalisimmat energiakorjausratkaisut. Tavanomaisessa tarkastelussa ei voida tarkastella kuin maksimissaan muutamia kymmeniä eri vaihtoehtoja ja tehdä johtopäätökset näiden pohjalta

”Koska minulla oli käytössäni paljon enemmän laskentakapasiteettia ja energiakorjausratkaisuja, sain myös erittäin mielenkiintoisia tuloksia optimoinnista, jotka ovat aivan toisenlaisia, kuin VTT:n esittämät tulokset”, Niemelä toteaa.

VTT suopeampi lisäeristämiselle

VTT:n näkemyksiä kustannusoptimaalisista korjausratkaisuista on esitelty Nezer-hankkeessa. Siinä muun muassa suositellaan vaipan eristämistä passiivitasoon, vaikkakin samalla todetaan, että kustannus voi olla järkytys taloyhtiölle.

”Jos toimiva julkisivu korjataan pelkän energiatehokkuuden vuoksi, se voi olla kallista. Jos taas julkisivu teknisen ikänsä puolesta on muutenkin korjattava, energiaremontin kustannusvaikutus on pieni. Samalla varmistetaan rakenteen oikea rakennusfysikaalinen toiminta”, VTT:n tutkimusprofessori Miimu Airaksinen puolustaa VTT:n näkemystä.

Airaksisen erikoisalaa on rakennetun ympäristön ekotehokkuus. Hän oli mukana FinZeb-hankkeen ohjausryhmässä. Siinä haettiin ratkaisuja lähes nollaenergiarakentamiseen lähinnä uudisrakentamisen osalta. Senkin suosituksissa eristämisen merkitys jäi vähäiseksi talotekniikan ja muiden energiaratkaisujen rinnalla.

Lähtöarvojen tärkeys korostuu

Niemelä etsi työssään 1960-luvun kerrostaloille elinkaarikustannuksiltaan mahdollisimman pieniä energiakorjausratkaisuja. Hän käytti simulointiin perustuvaa monitavoiteoptimointia sekä ohjelmia Ida-Ice ja Mobo, joka on kehitetty VTT:n ja Aalto-yliopiston yhteistyönä.

”FinZeb olisi kannattanut tehdä tällä työkalulla. Sillä voidaan tarkastella tuhansia korjausvaihtoehtoja”, Niemelä kertoo.

”FinZeb oli teollisuuden aloite ja tarkasteli siksi tyypillisesti tehtyjä korjauksia. Metodina monitavoiteoptimointi on luotettava ja paljon käytetty myös VTT:llä. Lähtöarvot ovat kuitenkin äärimmäisen tärkeitä: ohjelma antaa juuri niin luotettavia tuloksia kuin lähtöarvot ovat”, Airaksinen toteaa.

Investointien tarkastelujaksona Niemelä käytti 25 vuotta, kun se FinZeb-hankkeessa oli 30 vuotta. Diskonttokorkona investoinneille hän käytti kolmea prosenttia, kun FinZeb-hankkeessa korko oli neljä prosenttia. Eristeteollisuus olisi halunnut käyttää jopa nollakorkoa, jolla eristäminen olisi saatu näyttämään kannattavalta kohtuullisella takaisinmaksuajalla.

”Kolmen prosentin reaalinen laskentakorko eli tuottovaatimus on tyypillinen tuotto-odotus asunto-osakeyhtiöiden energiaremonteissa, eli se kattaa kohtalaisen energian hinnan nousunkin”, Niemelä kertoo.

Yläpohjan lisäeristäminen kannattaa

”VTT:n linja on ollut, että kannattaa korjata julkisivu lähes passiivirakennetasolle ja sitten harkita muita korjauksia. Optimointi ei tätä suosi, sillä investointi on iso ja vaikutus energiatehokkuuteen pieni”, Niemelä sanoo.

Niemelän mukaan tulosten ero syntyy laskentatavasta ja VTT:n halusta hyödyntää aiemmat tutkimuksensa julkisivukorjauksista. Airaksisen mukaan Niemelän mainitsemaa linjausta ei ole.

”VTT:n peruslinjauksena on, että kaikessa remontoinnissa on huomioitava kokonaisuus niin, että sisäilman laatu pysyy hyvänä, rakenteet toimivat rakennusfysikaalisesti oikein ja rakennus on terveellinen, turvallinen ja hyvä ympäristö asua. Myös energiatehokkuuden parantaminen on tärkeää”, Airaksinen toteaa.

Airaksisesta julkisivun energiaremontti kannattaa yleensä, jos julkisivua muutenkin korjataan. Julkisivun lisäeristyksen taso riippuu kohteen teknisistä mahdollisuuksista.

”Ulkoseinien peruskunnostus tutkimuksen mukaisessa tyypillisessä 1960-luvun tiilimuuriasuinkerrostalossa maksaa 84 euroa neliötä kohti ja esimerkiksi 50 millimetrin lisäeristys 224 euroa neliölle. Kustannusero on niin suuri, että se kannattaa käyttää lisäeristystä enemmän energiatehokkuutta kohentaviin toimenpiteisiin”, Niemelä sanoo.

Airaksisen mukaan kustannus- tai energiatehokkuus on paljolti määritelmästä kiinni. ”Kukaan ei tiedä absoluuttista totuutta tai tulevaisuuden optimia, sillä myös ratkaisujen monistettavuus ja yleisyys vaikuttavat hintoihin”, Airaksinen toteaa.

Lämpöpumput kannattavat parhaiten

Niemelän mukaan lämpöpumppujärjestelmät ovat 1960-luvun kerrostaloissa kannattavimpia energiakorjausinvestointeja.

”Tutkitun rakennuksen alkuperäinen päälämmitysjärjestelmä oli kaukolämpö ja E-luku 165 kWh/m²/a. Kun päälämmitysjärjestelmäksi vaihdettiin maalämpö, taloon asennettiin aurinkopaneeleja ja lisättiin yläpohjan eristystä, laskennallinen E-luku oli 124 kWh/m²/a”, Niemelä kertoo.

”Optimoitaessa yhtä rakennusta kaukolämpöalueella voi maalämpö vaikuttaa optimaalisimmalta lämmitysvaihtoehdolta. Yksittäisen talon siirtyminen maalämpöön lisää kuitenkin alueen sähkön tarvetta. On huomioitava myös muutokset energiajärjestelmässä ja niiden päästövaikutukset”, Airaksinen sanoo.

Niemelän mukaan yksittäisistä energiakorjauksista kannattavin on yläpohjan lisäeristys, sillä investoinnin takaisinmaksuaika on lyhyt. Yläpohjan 50 millimetrin lisäeristys maksaa hänen mukaansa tyypillisessä 1960-luvun asuinkerrostalossa noin 4 euroa neliötä kohti ja 500 millimetrin lisäeristys 32 euroa neliölle.

Energiatehokkuudella pienempi yhtiövastike

Niemelä esittää olemassa olevien asuinkerrostalojen lähes nollaenergiatasoksi E-lukua 130 kWh/m²/a eli uusilta kerrostaloilta vaadittua energiatehokkuuden vähimmäistasoa. Tämä on lähellä FinZeb-ehdotusta uudisrakentamisen lähes nollaenergiatasoksi, E-lukua 116 kWh/m²/a.

”Jos ei tehdä energiatehokkuutta parantavia toimenpiteitä, on investointikustannus noin 90 euroa neliötä kohti. Ero ehdottamaani lähes nollaenergiatason saneeraamiseen on 50–60 euroa neliölle. Lisäksi lähes nollaenergiataso voidaan saavuttaa 25 vuoden keskimääräisen yhtiövastikkeen laskulla.

Maalämpöpumppujärjestelmällä keskimääräinen vuotuinen vastikkeen lasku on 3 euroa neliötä kohti”, Niemelä kertoo.

Airaksisen mukaan Niemelän ehdotus lähes nollaenergiatasosta kuvaa hyvin nykyhetken kustannusoptimia.
”Tulevaisuuden tavoitteiden asettamisessa on tärkeää riittävä kunnianhimo, jotta pysymme muun Euroopan tasolla. On myös tärkeää korostaa kokonaisuuden optimaalisuutta: terveellisiä, turvallisia ja energiatehokkaita rakennuksia”, Airaksinen toteaa.

Maria Huusko

16 vastausta artikkeliin ”Aalto-yliopisto kumoaa VTT:n käsityksiä eristämisen hyödyistä”

  1. Airaksisen viimeinen kommentti kuvaa suomalaisen poliittisen kentän idealismia ja maailmanparannusintoa parhaimmillaan. Muille näyttäminen tuntuu olevan sanoman tärkein osa, muusta ei tunnu olevan niin väliä.

  2. Itsekkin joskus vuosia sitten diplomityön tehneenä sanoisin, että Dippatyön vertaaminen tutkimuslaitoksen käsitykseen asiasta on naurettavuuden huippu. Oma työni lähinnä hävettää jälkikäteen, enkä tajua, miten kukaan pystyy ottamaan tosissaan niitä. Työni puolesta olen lukenut nyt suuren määrän erilaisia lopputöitä ja pääsääntöisesti ne ovat täynnä virheitä ja vääriä olettamuksia. En väitä, että tässä olisi kyse siitä. Varmaan tulokset ovat ihan oikeita, mutta onko yksi dippatyö oikeasti riittävä meriitti lähteä sotaan VTT:tä vastaan, varsinkin kun artikkelissä esitetyt VTT:n linjaukset ovat vieläpä vääriä. Koko skuupista paistaa läpi Rakennuslehden vuosia kestänyt VTT-vastaisuus. Ihan sama minkätasoisesta hommasta on kyse, kunhan päästään nokkii VTT:tä. VTT:n tutkimukset eivät aina ole olleet kaikkein käytännönläheisimmästä päästä, mutta vastavalmistuneen teekkarin yhteen rakennustyyppiin perustuvan lopputyön härski hyödyntäminen alkaa jo olla aika paksua.

    Tutkimuksessa on käsitelty 60-luvun tiilimuuriasuinkerrostaloa, mikä poikkeaa huomattavasti elementtikerrostalosta, joka on yleisin asuinkerrostalotyyppimme. Useimmiten elementtikerrostalossa ulkokuori on niin huonokuntoinen, ettei 80 euroa/neliö riitä mihinkään. Koska rakennukselle joudutaan tällöin tekemään jokatapauksessa merkittävän iso julkisivukorjaus, on täysin järkevää samalla parantaa energiatehokkuutta. Dippatyön 84 euroa/neliö on selkeästi rakenteellisesti melko hyväkuntoisen, mahdollisesti rapatun tiilimuuratun julkisivun korjaushinta. Sellaisessa rakennuksessa ei tietenkään kannata mitään lisäeristystä tehdä. Älytöntä vetää tästä johtopäätökset, ettei minkään julkisivun lisäeristäminen kannata korjauksen yhteydessä.

    1. Puhuit omasta dippatyöstäsi, mutta nyt puhutaan Tuomo Niemelän dippatyöstä. Huom. Tuomo Niemelän.

  3. Olenpa melkoisen varma, että tässäkin diplomityössä on maalämpöpumpun hyötysuhteena käytetty COP=4 ja kun se ei todellisuudessa voi olla kuin luokkaa 2,7…3 ovat laskelmat jo sinällään pielessä. Lisäksi vaikuttaa siltä, että lisääntynyttä sähkön kulutusta ei ole huomioitu. Olemassa olevaa kaukolämpöjärjestelmää ei ikinä kannata vaihtaa maalämmölle. Ei nykyisillä koneilla ainakaan.

    1. Entä sitten kun lämmönvaihdinpaketti on uusimisen tarpeessa muutenkin?

      Jos kaukolämpö maksaa 80e/MWh, niin maalämpö tulee aika paljon edullisemmaksi jopa 2,7 vuosihyötysuhteella.

      1. Tuleeko sittenkään jos lasket investointikustannukset ja kaikki käyttökustannukset? Saatetaan tarvita jopa suurempi lämmönjakohuone. Porakaivot, lämpöpumppu.. Maalämpöjärjestelmä on toistaiseksi aika haavoittuvainen laitteiltaan eli vaatii enemmän huoltoa ja korjausta. Kylmäaineen takia se pitää katsastaa joka vuosi. Lisäksi sähkön hinta tahtoo nousta rivakammin kuin kaukolämmön hinta.

  4. Kantavien rakenteiden parissa työskentelevänä ei voi kuin ihmetellä rakennusfysiikkaihmisten kuppikuntaisuutta. Tampereella, Aallossa ja VTT:llä on omat jenginsä. Tässä taitaa olla raadollisesti tutkimusrahoista kilpailu yhtenä motiivina. Myös maailmankatsomukselliset näkökannat ovat osalla porukasta vaikuttamassa mielipiteisiin. Rakennusfysiikasta ei synny alana kovin tieteellistä vaikutelmaa.

  5. Korjaushanke suunnitellaan kokonaisuutena ottaen huomioon mm. kuntotutkimus ja energiamääräykset. Käytäntö on osoittanut energiamääräysten kokonaistaloudellisuuden. Osaoptimointia kannattaa vältellä.

  6. Onkohan taloyhtiön kannalta järkevää vertailla lopputuloksia E-luvuilla? E-lukujen laskentatapa on lähinnä poliittinen päätösasia eikä alhaisempi E-luku takaa taloyhtiölle edullisempaa lopputulosta.

    1. Juuri näin. Järkytyin, kun yksi päivä huvikseni vertailin hankkeiden e-lukuja ja toteutunutta energiankulutusta, sillä e-luku ja todellinen energiankulutus (kaukolämpökohteissa erityisesti kaukolämpö) ovat todella kaukana toisistaan. Kaikki tutkimukset, joissa vertaillaan e-lukuja toisiinsa, menevät jo pieleen pelkästään sen vuoksi, että e-luku ei kuvaa todellisuutta.

      Mielestäni e-luvun sijaan pitäisi puhua hankeen todellisesta energiankulutuksesta.

  7. saneerauskohteissa maalämpöpumpun hyötysuhteena pitäisi käyttää arvoa 2. Uudiskohteissa voidaan päästä yli 3 mutta uudiskohteissa kulutus on niin pientä, että maalämpö ei ole ainakaan taloudellisesti järkevää.

    Eristäminen tarkoittaa sitä, että asumismukavuus kasvaa selvästi, kun alapohja, seinät, ikkunat, ovet, yläpohja ja ilmanvaihto on kunnossa ylihintaiselle maalämpöpumpulle ei ole mitään tarvetta. Kuvastaa vaalivoittaja Vihreidenkin asiantuntemusta kun liputtavat maalämpöpumpun puolesta.

    1. Millä perusteella uudiskohteissa kulutus on pientä? Nykyisillä eristysmääräyksillä joka tapauksessa lämmityksen mitoittava tekijä saattaa olla lämpimän veden tuottaminen, ei tilojen lämmitys sinällään. Nimenomaan lämpimän veden tuottamisessa ei hyötysuhde juuri nouse yli 2,5, koska vesi pitää lämmittää ainakin 58 asteiseksi.

      1. ”Millä perusteella uudiskohteissa kulutus on pientä? ”

        uudiskohteissa tänä päivänä lämmitykseen ja lämpimän veden tuottamiseen menee normi 4hlö perheellä 150m2 talossa 5000-7000kWh/v. Tämä johtuu yhä paremmin eristetyistä, tiiviimmästä rakenteesta, sekä taloudellisemmista laitteista.

        Käyttöveden lämmitykseen maalämpö on aivan käsittämätön vaihtoehto, hyötysuhteeseen 2,5 päästään harvassa kohteessa.

  8. Vertailuja tehtäessä on syytä ottaa huomioon käyttöikä ja jälleenmyyntiarvo. 25 vuoden päästä lämpöpumppu on arvoton, pienet lämpöhäviöt sitäkin arvokkaammat.